Re: 馬達效率估算
※ 引述《opming (zero teacher )》之銘言：
: ※ 引述《Engine (居量反轉)》之銘言：
: : 必備工具：轉速計 電流和電壓計
: : 先定義幾個名詞：
: : 空轉電流 ：輸出扭力為 零時的電流(為轉速的函數)
: ^^^^^^^^^^^^===>>這個我不懂ㄝ,扭力為零是不是指力矩為零
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
沒錯 扭力就是力矩
力矩最大時轉速是零(馬達無負載時)
最大轉速時力矩是零
所以轉速跟力矩成反比
: 也就是達最大轉速嗎???
: : 運轉效率 ：實際轉速/空載理論轉速(等於 外接電壓*KV值)
: : 鐵損 ：馬達矽鋼片的磁滯和渦電流損耗
: : kv值 ：每加1v電壓，能增加的空轉轉速
: : 馬達如果不計鐵損和摩擦損耗的話，所得的效率就會很接近運轉效率
: : 了，網路上找的到的一般測試只有運轉效率，比較好一點的估計法是這樣：
: : 效率=（運轉電流－空轉電流）／運轉電流 * （運轉轉速）／（無電流轉速）
: ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
: 證明?????????????
: 我覺得電流會改變耶!!因為感應電動勢是 w*B*A*cos(wt)
: 這裡w是角速度,B是磁場,A是線圈面積,t是時間變數,(wt)是磁場跟線圈面夾角
: (這裡我假設馬達只是單純的單一線圈面的馬達=>像國小用的電動機,我想就算是
: 真的一般用電動馬達應該只差個常數(B*A部分)
: 大體上還是w*(K)cos(wt) )
: {以下假設馬達以達最大速度}
: 又由冷次定律還是啥鳥定律?(R是線圈電阻,I是電流)
: 知
: 感應電動勢+I*R=電池提供的電壓(V常數) 另一磁場方向
: ||
: ==>> 故 w*BA*cos(wt)+I*R=V ||
: \ /
: { V-w*BA*cos(wt)} \/
: 所以 I= __________________
: R \ /
: ===>>磁場方向 ___\_/___
: / \
: / \
: 多線圈馬達
: ∫(感應電動勢)I*dt =所做的功 =∫w*BA*cos(wt)*I*dt
: ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^===>>從0 積到 2π/w(1週期)
: 得出(w*(B^2)*(A^2)*π)/(R)
: 又由∫V*I*dt=電池輸出功====>>0積到 2π/w
: = (2*(V^2)*π) / (R*w)
: 故效率=(所做的功)/(電池輸出功)= (w^2)*(B^2)*(A^2) / 2*(V^2) =====>(1式)
: w可測,V知道=>>V應該是電變控制(我若遙控器油門打中間,電壓應該是最大電壓一半吧??)
: 另外我假設我一開始抓住馬達,讓開關開起,並求其力矩(不難計算吧)
: 則我記得高中積過
: 某封閉通電靜止線圈其在磁場中力矩 = IBAsin(α){α為磁場和線圈面夾角}
: 若α=π/2===>力矩最大=IBA=VBA/R=已知數(抓住馬達求過)
: I,R已知(可求)=====>>>可求BA帶回(1)式可求得效率
: 我的想法有錯嗎?????? (究竟我求的是什麼???)
: ????????????????????????????????????????????????????????????????????
: ?????????????????????????????????????????????????????????????????????/
: ??????????????????????????????????????????????????????????????????????/
: 以下沒仔細看(派誰)
: :
: ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
: : 機械效益(實際扭力/理論扭力) 電效益(線圈實際作功/電源作功)
: : 前面一項是機械效益（己把鐵損的阻力計入），後面一項是電效益，後項大約相當
: : 於運轉效率，電流愈小機械效益愈低而電效益愈高，所以會有一轉速或電流的最佳
: : 值，要求最佳效益電流可以用下式(只是不同表示法)計算之：
: : 效率=(運轉電流－空轉電流）／運轉電流 * (電壓－內阻*運轉電流)／電壓
: : 可以求得不同電壓下的最佳效率電流值，基本上有一個趨勢，電壓愈高效率會
: : 增加，這在無刷馬達是對的，在碳刷馬達則還有碳刷的接觸和換相火花損耗，
: : 就比較複雜了，不過使用無刷馬達也不能一昧加電壓，因為轉軸有轉速限制，
: : 電變的BEC也有電壓限制。
: : 如果有內阻和空轉電流的數據就可以直接算，(不過很可惜的，除了hacker的網
: : 頁，其它的不是只有內阻就是只有空轉電流-_-|||，搞笑...)
: : 內阻可以用轉差和電流的關係計算，馬達接上螺旋槳，前後轉速差為轉差，
: : (轉差/kv值)/電流差值=內阻
: : 這樣要算效率就方便多了，只要試一支槳就行了，同時：
: : (電壓－內阻＊運轉電流)*kv值，為此時的轉速
: : 電壓*電流*效率，為此時的功率
: : 利用螺旋槳功率和轉速的計算程式，平衡兩者的功率，此時的轉速比即應用的
: : 齒比，選定齒比時，則可以用來配槳。
: : ----
: : 以上，
: : 以下寫給對最佳化有興趣的人看的....
: : 功率和效率如何取捨要看電池的功率密度而定，同樣可以針對動力系的最大功率密度
: : 進行最佳化：
: : 不同功率輸出時：
: : 電池重量=功率/電池功率密度/效率
: : 求電流使： 功率/(馬達重+電池重) 為最大，即最大的總功率密度
: : 基本上是電池愈爛，效率愈重要......
: : 這樣就是這組搭配最暴力的方式了，不要用機體總功率密度為指標，因為會受到改變
: : 機體的推進重量比影響，結果就是操馬達到爆最好。
: : 這意思就是說，硬操馬達來拼推力，不如使用另一組更有效率的搭配，可以在同樣的
: : 推進重量比下有更大的總功率密度。
: : 註：推進重量比為 動力系重量/機體總重量，在這裡可以用來當作結構設計效率的
: : 指標，意思是酬載/總重。(這個例子下，平常不是這樣用的)
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