馬達設計小工具:永磁馬達特性圖及數據表產生器 ( II )

更新於 發佈於 閱讀時間約 3 分鐘

前一版本,筆者設計使用者需要填寫5組不同狀態的數據資料後,才能演算出整份永磁馬達特性曲線的圖表。然而人畢竟是偷懶的動物,有時連筆者都懶得量到5筆數據,而又知道實際上透過簡單的線性方程式,使用兩點的數據,就能求得永磁馬達特性數據,因此產生了這篇文章,適合極致懶惰的情況下使用。檔案連結如下,請自行取用:

永磁馬達特性數據表及曲線圖(兩點式)

至於此程式的主要演算核心,線性方程式如下所示:

raw-image

當我們想要求得馬達轉矩-轉速(T-N)特性數據時,僅需要紀錄兩個不同狀態下的數值,如下圖所示,將4090的轉速設為Y1,而0.4的轉矩則為X1;轉速3374就為Y2,而轉矩1.2則是X2。

raw-image

則可輕易求得線性方程式當中的未知數a與b的值,如下列所示,就可以利用此線性方程式的解,來求得不同轉矩下對應的轉速值,最終繪製成一條轉矩-轉速(T-N)直線圖,進而衍生馬達所需的相關特性數據與圖表。

raw-image

因此本程式僅於excel表格內藍色範圍內,輸入兩組數據資料,個別填上電壓、電流、轉矩及轉速這四項必要的馬達量測數據,程式就會自動計算出所需線段的a、b值,如下圖所示,同時還會計算一下如最大轉矩、最大轉速、最低運轉電流等較為需要優先獲得的數據資料參考點,以利後續的整份數值產生。

raw-image

之後則是要配合表格空間配置的緣故,筆者將數據切分為35等分顯示,之後個別計算如輸入功率(PI)、輸出功率(PO)以及效率(Eff)等馬達評估所需獲取的資訊,甚至將轉矩單位從kg-cm轉換為Nm顯示,如下圖所示。

raw-image

最終將計算獲得的數據資料填入制式表格內彙整,並於底部特別標示出此顆馬達最高轉速、最大轉矩、最高效率以及最大輸出功率點的數據列表,以方便使用者快速確認馬達重點規格是否如同預期。

raw-image

此外本程式也會將數據資料自動繪製為圖形進行表示,讓使用者能夠更為直觀的判斷馬達特性,如下圖所示。

raw-image

相較於前一篇的五點量測的數據演算方法而言,僅採用兩點數值的線性方程式就演算出整份馬達特性數據,顯然誤差及精準度肯定是較差的,但能快速及簡便的獲得馬達特性資料,是本程式的特殊優點,因此在某些較不重要或是帶有某些限制條件下,筆者仍會使用此一方法,而其他使用者就請自行評估了。

檔案連結如下,請自行取用:

永磁馬達特性數據表及曲線圖(兩點式)


重點整理:

僅適用於永磁馬達。


#可擔任業界顧問、講師

#個人經營歡迎贊助


馬達製造的專家-路昌工業

電動生活體驗-哿暢機電

電機產業的專業代工生產廠-富竹企業社


馬達技術傳承計畫

想要馬達的技術嗎?想要的話可以全部給你,去找吧!

我把所有的知識都放在那裡了。

留言
avatar-img
留言分享你的想法!
avatar-img
馬達技術傳承計畫
289會員
283內容數
歡迎贊助或是多點廣告,謝謝 可擔任業界顧問、講師
2025/03/17
最近遇到較多客戶在詢問採用內轉子馬達較為適當,抑或是外轉子馬達才是最優解的問題,雖然筆者在過往的文章內有約略介紹到內、外轉馬達各自的優缺點,但並沒有使用數理性的解析,僅作了些主觀的文字描述而已,因此才想要另行文章來補足內、外轉子馬達差異的理論基礎,以利馬達設計時的選擇參考依據。 首先,比較上要有個
Thumbnail
2025/03/17
最近遇到較多客戶在詢問採用內轉子馬達較為適當,抑或是外轉子馬達才是最優解的問題,雖然筆者在過往的文章內有約略介紹到內、外轉馬達各自的優缺點,但並沒有使用數理性的解析,僅作了些主觀的文字描述而已,因此才想要另行文章來補足內、外轉子馬達差異的理論基礎,以利馬達設計時的選擇參考依據。 首先,比較上要有個
Thumbnail
2025/02/26
主要是廠商在詢問,現有的一顆標準規格馬達,其數據資料也已然量測完成,然而客戶有額外想要的轉速目標,希望能針對特定轉速產出對應的特性曲線圖,讓客戶做為評估參考。 當筆者聽到這需求時,其實優先想到的是限制條件,也就是必須在不改變馬達外觀尺寸的前提之下,僅能使用變動繞線條件以及磁鐵強弱的技巧來調變馬達轉
Thumbnail
2025/02/26
主要是廠商在詢問,現有的一顆標準規格馬達,其數據資料也已然量測完成,然而客戶有額外想要的轉速目標,希望能針對特定轉速產出對應的特性曲線圖,讓客戶做為評估參考。 當筆者聽到這需求時,其實優先想到的是限制條件,也就是必須在不改變馬達外觀尺寸的前提之下,僅能使用變動繞線條件以及磁鐵強弱的技巧來調變馬達轉
Thumbnail
2025/01/16
上一篇說明了對應槽極配後,繞線法則的均分磁場電氣角的概念,本文將針對滿足規則後,基於特定條件而採用不同繞線規則的影響;本此將改採用8極12齒的配置,以展示不同案例作為參考。 同樣優先計算齒均分電氣角度,即可獲得(180*8)/12=120度,將其乘上對應齒數後列表如下,並將其超過360度的部分化簡
Thumbnail
2025/01/16
上一篇說明了對應槽極配後,繞線法則的均分磁場電氣角的概念,本文將針對滿足規則後,基於特定條件而採用不同繞線規則的影響;本此將改採用8極12齒的配置,以展示不同案例作為參考。 同樣優先計算齒均分電氣角度,即可獲得(180*8)/12=120度,將其乘上對應齒數後列表如下,並將其超過360度的部分化簡
Thumbnail
看更多
你可能也想看
Thumbnail
對筆者而言,這套計算工具是一種無可奈何的產物,既認為它並不正確,但在缺乏詳細資訊的情況,也僅能以此推估馬達特性。主要是因馬達產品的規格,部分廠商僅提供了功率數據,但更為直接的轉矩及轉速則不一定有;其中轉速較為容易使用轉速計獲取,但轉矩值的量測,除了要使用更為昂貴的轉矩計之外,還須將馬達拆卸為獨立個體
Thumbnail
對筆者而言,這套計算工具是一種無可奈何的產物,既認為它並不正確,但在缺乏詳細資訊的情況,也僅能以此推估馬達特性。主要是因馬達產品的規格,部分廠商僅提供了功率數據,但更為直接的轉矩及轉速則不一定有;其中轉速較為容易使用轉速計獲取,但轉矩值的量測,除了要使用更為昂貴的轉矩計之外,還須將馬達拆卸為獨立個體
Thumbnail
傳統馬達會利用調整電阻值的大小,來直接限制馬達輸入電流的上限;但電阻值的增加也會導致銅損值上升,是種如同雙面刃的技法。所幸隨著電控技術的進步,馬達電流的限制工作可以轉交給驅動電路掌控,馬達僅需要盡可能地降低電阻值即可;更直白的說就是漆包線徑越粗越好,暨可以降低馬達電阻,還同時強化散熱能力,以得到更優
Thumbnail
傳統馬達會利用調整電阻值的大小,來直接限制馬達輸入電流的上限;但電阻值的增加也會導致銅損值上升,是種如同雙面刃的技法。所幸隨著電控技術的進步,馬達電流的限制工作可以轉交給驅動電路掌控,馬達僅需要盡可能地降低電阻值即可;更直白的說就是漆包線徑越粗越好,暨可以降低馬達電阻,還同時強化散熱能力,以得到更優
Thumbnail
對筆者而言,這就是基於現實比小說更荒誕的情況下,會使用的轉換工具。本計算程式是基於已知當下的馬達繞線條件,包括漆包線徑及圈數後,計算出導體面積,之後在依照設計需求改換不同線徑時,可自動計算出圈數的變化;或是變動馬達設計圈數時,計算獲取新的漆包線徑值。由此可知,本工具是在固定槽滿率的條件之下,進行漆包
Thumbnail
對筆者而言,這就是基於現實比小說更荒誕的情況下,會使用的轉換工具。本計算程式是基於已知當下的馬達繞線條件,包括漆包線徑及圈數後,計算出導體面積,之後在依照設計需求改換不同線徑時,可自動計算出圈數的變化;或是變動馬達設計圈數時,計算獲取新的漆包線徑值。由此可知,本工具是在固定槽滿率的條件之下,進行漆包
Thumbnail
本計算工具是建立在已有一份永磁馬達特性數據後,忽然想要知道更換工作電壓值後,馬達的輸出特性會有甚麼變化。原始檔案範例為24V的直流永磁馬達,想要使用18V的行動電池供電,需要了解馬達特性會有怎樣的改變。 首先可以預先判斷,由於永磁馬達的電壓與轉速成正比關係,因此本案例中的調降工作電壓勢必造成馬達轉
Thumbnail
本計算工具是建立在已有一份永磁馬達特性數據後,忽然想要知道更換工作電壓值後,馬達的輸出特性會有甚麼變化。原始檔案範例為24V的直流永磁馬達,想要使用18V的行動電池供電,需要了解馬達特性會有怎樣的改變。 首先可以預先判斷,由於永磁馬達的電壓與轉速成正比關係,因此本案例中的調降工作電壓勢必造成馬達轉
Thumbnail
馬達(也稱為電動機)是將電能轉換為機械能的重要裝置,廣泛應用於各種工業和日常生活中。馬達根據工作需求、應用場合的不同而分為多種類型。接下來本文將介紹幾種常見的馬達類型及其應用。
Thumbnail
馬達(也稱為電動機)是將電能轉換為機械能的重要裝置,廣泛應用於各種工業和日常生活中。馬達根據工作需求、應用場合的不同而分為多種類型。接下來本文將介紹幾種常見的馬達類型及其應用。
Thumbnail
認識的友人詢問,才讓筆者再次想起馬達電流密度這項參數;事實上筆者已經不太使用這一設計指標了,但長久以來的馬達相關經歷,不免會有這樣的小工具在手上,因此分享給大家,檔案連結如下,請自行取用: 電流密度設計 電流密度計算的小工具分為兩種模式,分別為已知馬達功率的情況下,給定設定之電流密度目標,計算出
Thumbnail
認識的友人詢問,才讓筆者再次想起馬達電流密度這項參數;事實上筆者已經不太使用這一設計指標了,但長久以來的馬達相關經歷,不免會有這樣的小工具在手上,因此分享給大家,檔案連結如下,請自行取用: 電流密度設計 電流密度計算的小工具分為兩種模式,分別為已知馬達功率的情況下,給定設定之電流密度目標,計算出
Thumbnail
這是筆者常用的馬達設計調整手法,但原意是用於馬達工作電壓變換時,更改繞線條件的計算,如110V的馬達要更改為220V的使用電壓時,需針對繞線條件進行修改。會僅變更繞線條件而非整顆馬達修改,主要是其他材料的變動成本較高,而漆包線徑的調整是馬達當中最容易的項目;因此會發現市面上不同工作電壓的馬達外觀大小
Thumbnail
這是筆者常用的馬達設計調整手法,但原意是用於馬達工作電壓變換時,更改繞線條件的計算,如110V的馬達要更改為220V的使用電壓時,需針對繞線條件進行修改。會僅變更繞線條件而非整顆馬達修改,主要是其他材料的變動成本較高,而漆包線徑的調整是馬達當中最容易的項目;因此會發現市面上不同工作電壓的馬達外觀大小
Thumbnail
本文是筆者在查反電動勢公式時,赫然發現並未詳細描述,故進行補完。 反電動勢的數學公式,最常出現在馬達電器方程式當中,是用來描述馬達運作時的電能狀態的數學表示式;如下列所式,其中V為馬達輸入電壓,i為馬達電流,Rm則是馬達電阻,Lm是馬達電感,di/dt代表電流對時間的微分,因為馬達電感的作用僅在電
Thumbnail
本文是筆者在查反電動勢公式時,赫然發現並未詳細描述,故進行補完。 反電動勢的數學公式,最常出現在馬達電器方程式當中,是用來描述馬達運作時的電能狀態的數學表示式;如下列所式,其中V為馬達輸入電壓,i為馬達電流,Rm則是馬達電阻,Lm是馬達電感,di/dt代表電流對時間的微分,因為馬達電感的作用僅在電
追蹤感興趣的內容從 Google News 追蹤更多 vocus 的最新精選內容追蹤 Google News