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马达试作的基础知识培训教程 生产品质课 1 基本内容 常用计量单位及常用单位换算试作的目的及分类马达的主要特性马达主要特性间的关系计算式马达参数间的关系曲线马达试作通常的步骤机械 电气时定数的计算方法转子接线方式 2 常用计量单位及常用单位换算 1 质量的单位及换算吨 t 千克 kg 市斤 克 g 1吨 1000千克1千克 2市斤1千克 1000g2 力的单位及换算千克力 kgf 牛顿 N 1千克力 9 8牛顿3 长度的单位及换算千米 km 米 m 厘米 cm 毫米 mm 微米 m 1千米 1000米 1米 100厘米 103毫米 106微米4 力矩的单位及换算牛 米 N m 千克力 米 kgf m 克力 厘米 gf cm 1千克力 米 9 8牛 米 105克力 厘米5 压强的单位及换算帕斯卡 Pa 千克力 米2 kgf m2 千克力 厘米2 kgf cm2 1帕斯卡 1牛 m2 0 102千克力 米2 1 02 10 5千克力 厘米21千克力 米2 10 4千克力 厘米2 3 常用计量单位及常用单位换算 6 角度的单位及换算度 分 秒 1度 60分 3600秒 1分 60秒 1周 2 360度7 磁场强度的单位及换算安 米 A m 千安 米 kA m 奥斯特 Oe 1千安 米 1000A m 12 566Oe 1奥斯特 79 6安 米8 磁感应强度的单位及换算特斯拉 T 毫特斯拉 mT 高斯 Gauss 1特斯拉 1000毫特斯拉 104高斯 4 试作的目的及分类 目的 1 发现新产品的不足之处 提供改善的依据 2 提供客户检讨 实验的样品及资料 分类 1 改造机种试作 在现有机种基础上 通过对绕线仕样 入出力轴长短 导线长度等方面作简单的变更而进行的试作 2 全新机种试作 新设计产品的试作 往往与现有机种有较大的差别 5 马达主要的特性 额定电压UN单位伏 V 直流电机通常有3V 4 5V 6V 9V 12V 24V 27V 48V 60V 110V 220V等级别 额定电流IN单位安 A 或毫安 mA 额定转速Nn单位转 分 RPM 额定扭力TN单位克力厘米 gf cm 或牛米 N m 额定功率PN单位瓦 W 或千瓦 KW 回转方向顺时钟方向 C W 或逆时钟方向 C C W 停顿扭力TST单位克力厘米 gf cm 或牛米 N m 负荷当电流 I单位毫安 克力厘米 mA gf cm 负荷当回转速 N单位转 分 克力厘米 RPM gf cm 停顿电流Ist单位安 A 或毫安 mA 绝缘抵抗单位兆欧 M 绝缘耐压单位500VA C min 1000VA C min 检出电流5mA 10mA 1mA电气绝缘的耐热等级单位 通常 Y 90 A 105 E 120 B 130 F 155 H 180 200 200 220 220 250 250 6 马达主要特性间的关系计算式 1 输入功率Pin单位 瓦特 W Pin UN IUN 马达额定使用电压 V I 通过马达的电流 A 2 输出功率Pout单位 瓦特 W Pout TN 2 n r F 2 Nn 60 r 100 9 8 F 2 Nn 60 9 8 TN 100 1 027 10 2 Nn TN 2 Nn 额定角速度 弧度 sec r 测定用滑轮半径 cm F 负荷砝码的质量 kgf TN 额定扭力 kgf cm Nn 额定转速 RPM 3 效率 输出功率与输入功率的比值 Pout Pin 1 027 10 2 Nn TN UN I 4 负荷当回转速 N单位 RPM kgf cm 或 RPM gf cm N Nn N0 TNNn 额定负荷回转速 RPM N0 无负荷回转速 RPM TN 额定扭力 kgf cm 5 负荷当电流 I单位 A kgf cm 或 mA gf cm 7 马达主要特性间的关系计算式 I IN I0 TNIN 额定负荷时马达电流 mA或A I0 无负荷时马达电流 mA或A TN 额定扭力 gf cm或kgf cm 6 停顿扭力Tst单位 kgf cm或gf cmTst N0 N N0 TN N0 Nn 7 停顿电流Ist单位 mA或AIst I0 Tst I I0 Tst IN I0 TN8 马达固有负荷T0单位 kgf cm或gf cmT0 I0 I9 效率最高时负荷T P单位 kgf cm或gf cmT P Tst T0 T0 1 2 T0 8 马达参数间的关系曲线 9 马达试作通常的步骤 1 试作指示的接收通常由本社营业发出 案件计划书 见下表 10 2 对试作任务作详细整理2 1在何机种变更 FM 88AP CF2 2外观有无变化 无入出力轴长度有无变更导线长度有无变更杂防回路有无变更2 3马达特性有无变更 有试作品要求量产品额定电压 V 1212空载电流 Ma 5580空载回转速 RPM 56505200额定扭力 gf cm 2035额定电流 Ma 145250额定回转速 gf cm 45002400启动扭力 gf cm 100回转方向C W C C WC W C C W 马达试作通常的步骤 11 2 4马达内部有无变更 无铜头沟宽度 铜头下尺寸有无变化铜头型号有无变更芯片材质 叠厚有无变化内部杂防组立 变阻器有无变更磁石材质 尺寸有无变化碳刷材质 型号有无变更3 马达绕线仕样的初步确认3 1按试作品负荷条件测定选定机种FM 88 AP CF负荷特性 12V 20gf cm 假定测得数据 nN 4000RPMIN 177 2mA3 2马达绕线圈数N 公式 nNxN nN xN nN 样品马达负荷回转数4000RPMN 样品马达绕线圈数450段nN 试作品要求负荷回转数4500RPM 马达试作通常的步骤 12 将数据代入公式得 4000 x450 4500 xN N 4003 3绕线线径d 公式 Nxd2 N xd 2 SN 样品马达绕线圈数450d 样品马达绕线线径0 09N 试作马达绕线圈数400S 绕线积将数据代入公式得 450 x0 092 400 xd2d 0 095 0 103 4线种选定考量点3 4 1焊接作业方式 直焊 碰焊通常B级 130 及以下适合于直焊 F级 155 及以上适合于碰焊 马达试作通常的步骤 13 3 4 2考虑马达的耐热等级 以下为常用的漆包线列表 14 4 图面变更 原价计算 部品发注5 马达试作 样品出货 试作评价作业评价 调芯性是否良好线高如何 爬电距离是否够 有无出现耐压不良槽满率如何磁石是否碎裂焊接作业是否顺利特性评价 马达电流波形如何 正弦波 提前波 延迟波 掉脚波 波形不规则 马达负荷电流 回转速 马达启动扭力Tst N I马达噪音6 马达寿命实验 温度上升实验 EMC检测等评价测试 马达试作通常的步骤 15 马达机械电气时定数的计算方法 1 电气时间常数 E msec 马达堵转时 电流由零上升到最终值的63 2 所用时间 反映马达电流的应答速度 E L RaL mH 马达端子间的电感值Ra 马达端子间的电阻值 16 马达机械电气时定数的计算方法 2 机械性时间常数 m msec 马达在额定电压下 回转速从零上升到全速的63 2 所用时间 反映马达的响应速度 m J Ra 2 103 KE KT 60 1000 J Ra 104 72 KE KT 1000J 转动惯量 g cm sec2 Ra 马达端子间的电阻值 KT 转矩常数 g cm A KE 感应电压常数 V K rpm 17 马达机械电气时定数的计算方法 3 转动惯量J g cm sec2 二条吊法测定转动惯量J W R2 T2 4 2 L 2 53 10 2 W R2 T2 LW 转子质量克 g R 转子半径厘米 cm T 振动周期秒 sec 20回摆动的平均值L 摆绳长度厘米 cm L 2R 104 感应电压常数KE V k rpm 单位回转速产生的感应电压 又称诱起电压定数 KE E N E1 E2 1000 N1 N2 N1 rpm N2 rpm E1 V 回转速N1时的感应电压E2 V 回转速N2时的感应电压 回转速相差1000rpm 18 马达机械电气时定数的计算方法 5 转矩常数KT gf cm A 通过马达的单位电流产生的扭力 扭力相对于电流的变化率 又称扭力常数 KT T I T 1000 IT I0 T 额定扭力 gf cm IT 额定负荷电流 mA I0 无负荷电流 mA 19 转子的接线方式 1 转子接线的基本分类1 1三角形 接线 每个线圈的首端分别接到相应的整流子片上 尾端通过整流子接成闭合回路 1 1 1三角形逆变侧接线1 1 2三角形正变侧接线1 1 3三角形接线 特点 与Y接线比较 转子线圈绕制作业较简单 转子电阻小 并联支路数两条 正变侧接线 往往用于运转方向为C C W的扁平马达 从出力侧 逆变侧接线 往往用于运转方向为C W的扁平马达 从出力侧 20 转子的接线方式 1 2星形 Y 接线 每个线圈的首端分别接到相应的整流子片上 尾端接成中点 1 2 1星形逆变侧接线1 2 2星形正变侧接线1 2 3星形接线 特点 与 接线比较 转子线圈绕制作业较复杂 转子电阻大 并联支路数一条 正变侧接线 往往用于运转方向为C W的扁平马达 从出力侧 逆变侧接线 往往用于运转方向为C C W的扁平马达 从出力侧 21 转子的接线方式 1 3多槽转子的接线 多槽转子指芯片槽数超过三个的转子 我司现有5P 7P 12P 14P 5P转子接线图7P转子接线图 虚槽为1 7