2025-02-18 如何從TN曲線判斷馬達選對了沒有

Source: https://blog.csdn.net/xiaohejiaoyiya/article/details/134794829

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如果你是一個剛入行的電機工程師，剛剛參加了一個新產品的開發，在眾多電機供應商中讓你去挑選一款合適的電機，該從哪個角度去入手呢？
今天這篇文章就從TN曲線的角度來解析如何挑一款極具性價比的電機（最精準的刀法是建立在對電機原理的透徹理解下的）
下面這張圖是我在電機廠商官網下載到的TN曲線圖：
首先，可以看到這張圖的橫軸是轉速，縱軸是轉矩，圖中有兩條黑色的曲線，B描述的是短時工作區域，A描述的是連續工作區域，（有的人也會把B曲線叫做TN曲線，把A曲線叫做S1曲線）。顧名思義，短暫工作區域表示馬達只能短暫維持這個狀態的轉速和扭矩，而馬達可以長時間工作在連續工作區域。
決定短時工作區域的是馬達的短時電氣特性：瞬時電流、瞬時電壓，決定持續工作區域的是馬達的持續電氣特性：持續電流、持續電壓、馬達持續溫升，區分這兩條曲線非常重要。
其實判斷一款馬達能否正常使用，最直覺的是拿出一個TN需求曲線：
如果說紅色的曲線全都位於該馬達的工作區域內，那大概是沒問題的，紅色的TN曲線通常來自於實驗數據，或是模擬計算的結果。一般的紅色曲線是瞬時的TN曲線，怎麼判斷持續的TN曲線是否符合要求呢？
如果把TN曲線分開開來，拿到轉速-時間曲線和扭力-時間曲線：
把所有的轉速和扭力曲線求積分，那麼就會得到這個工作過程中的平均轉速和平均扭力。
如果該點在S1曲線內，那麼表示持續的TN曲線也是能滿足你專案上的需求的。
如果拿不到需求的TN曲線，或是不願意去計算平均轉矩/平均轉速，那就看這些重要指標：
最大轉速、最大轉矩（一般這裡說的最大都是在瞬時工況下的）（圖中標紅的點）
如果你的專案有明確的轉速要求，那麼一定要看馬達的datasheet中的最大轉速達到了你的條件。
最大轉矩如果產品經理沒有給出明確的定義，那麼可以自行通過所需的角加速度，馬達慣量，負載轉矩，摩擦力矩大致估算，同時保留一定的安全餘裕。
PS：在實際應用中，尤其需要注意摩擦力矩，TN曲線扣除摩擦力矩的部分才是實際輸出到馬達軸上的剩餘扭矩
堵轉扭矩
- 堵轉扭矩用於評估電機帶負載保持靜止不動的能力，這個參數是生命參數，不能說電機反而被負載拽著跑掉下來，通常參數的餘量會適當留足一些。
以下是一些我曾經的疑問，可以當作思考題給大家分享下：
- 為什麼剛開始會有一段水平的扭力段？
- 為什麼當轉速高到一定程度以後，扭力會隨著轉速的升高而下降？
- TN曲線的轉速為什麼不能無限大？
- 這些都可以歸納為同一個問題：TN曲線是怎麼畫的？
至於參考答案，可以看下我之前寫的一篇文章，
- https://zhuanlan.zhihu.com/p/599684098

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