在电动汽车领域,启动时需要较大扭矩,电机以相对较低转速运行;高速行驶时,更注重转速提升,扭矩需求相对减小,以提高功率利用效率。本文主要介绍Amesim的直流功能电机。
在电机库第一个元件,就是直流电机的功能模型。其中1和2口是电源输入,3和6是机械接口传递扭矩和转速,5号口传递热量,4号口输入扭矩控制信号。
在电机选择简单功能模型后,主要参数包括效率、最大扭矩、最大功率,最大转速。功率等于扭矩与角速度的乘积,而角速度与转速成正比,即 ( 为转速 ),所以也可以写成 。从公式中可以看出,当功率一定时,转速和扭矩成反比。比如在一些电动工具中,需要较大扭矩来驱动钻头等工作部件,此时电机转速就会相对较低;而在一些对转速要求高、扭矩要求相对较小的设备中,如风扇电机,电机转速较高,扭矩则较小。
关于上述4个参数,简单来说使用如下:
效率决定了输入输出之间的功率关系,功率差就是热,通过热端口传递;
电机的最大扭矩。扭矩控制信号不得超过最大扭矩,则电机没有达到最大功率之前,都可以输出信号给定的扭矩;
最大功率,扭矩和转速的乘积就是功率,随着转速的上升,达到最大输出功率后,扭矩就自动下降,此时会低于信号中的扭矩,进入恒功率;
最大转速,达到最大转速后,反电动势和输入电压接近,输出扭矩接近为0
Amesim这个功能电机,做一些简单的电机模拟非常方便,要比机械库的电机元件更多的考虑电机特性,也有十分方便的扭矩控制。推荐大家简单搭建模型进行学习。