用于電機(jī)性能分析的三種圖表

 平常我們?cè)谧鲭姍C(jī)試驗(yàn)時(shí)，往往會(huì)通過(guò)測(cè)試設(shè)備獲取電機(jī)的曲線圖表來(lái)進(jìn)行分析。但這曲線圖表也有不同的種類，分別適用于不同的場(chǎng)合。

根據(jù)電機(jī)試驗(yàn)項(xiàng)目的不同，一般會(huì)獲得不同的測(cè)試結(jié)果圖表。這些圖表可以根據(jù)涉及的電機(jī)參數(shù)變量，簡(jiǎn)單劃分為三種：“一維”/“二維”/“三維”圖。

“一維”的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示曲線圖

在電機(jī)測(cè)試中使用比較常見(jiàn)的，就是數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示曲線圖。該圖顯示的，是電機(jī)的某一參數(shù)量(常見(jiàn)的是轉(zhuǎn)速、扭矩或電流)，與時(shí)間軸之間的關(guān)系，代表隨著時(shí)間變化，電機(jī)參數(shù)的變化情況。過(guò)去主要用在電機(jī)在測(cè)試過(guò)程中的監(jiān)控及數(shù)據(jù)記錄。

電機(jī)轉(zhuǎn)速、扭矩與時(shí)間之間的關(guān)系曲線

但隨著對(duì)電機(jī)試驗(yàn)的要求越來(lái)越高，測(cè)試過(guò)程中實(shí)時(shí)性的要求也越來(lái)越高。過(guò)去的測(cè)試只關(guān)注單一參數(shù)與時(shí)間之間的關(guān)系，而當(dāng)下用戶往往更關(guān)注在同一時(shí)間點(diǎn)下，多個(gè)電機(jī)參數(shù)之間的關(guān)系或變化。像轉(zhuǎn)速、扭矩的控制響應(yīng)，波動(dòng)情況等，都是屬于電機(jī)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示曲線的拓展應(yīng)用，對(duì)電機(jī)的測(cè)試設(shè)備提出了高采樣率、實(shí)時(shí)同步性高的要求。

電機(jī)扭矩波動(dòng)曲線

“二維”的電機(jī)特性曲線圖

電機(jī)特性曲線圖是最經(jīng)典的電機(jī)性能分析工具，它是由任意兩個(gè)電機(jī)參數(shù)變量之間關(guān)系所勾勒出的函數(shù)曲線圖表。一般電機(jī)的“五軸圖”就是指這電機(jī)特性曲線圖，工程師可以通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩、電流、功率、效率、轉(zhuǎn)差率之間的這五根函數(shù)曲線，分析電機(jī)的性能。

電機(jī)特性曲線

“三維”的電機(jī)特性分布圖

過(guò)去的電機(jī)大部分是異步電機(jī)或直流電機(jī)，其性能差異主要取決于負(fù)載的大小，即負(fù)載扭矩的大小。但隨著技術(shù)發(fā)展，像現(xiàn)在非常常用的變頻電機(jī)、無(wú)刷電機(jī)等，其運(yùn)行工況不但取決于負(fù)載扭矩的大小，還取決于其自身控制的轉(zhuǎn)速。故對(duì)于支持主動(dòng)控制的電機(jī)，像電動(dòng)汽車電機(jī)、伺服電機(jī)、變頻風(fēng)機(jī)等，在分析其性能時(shí)，要同時(shí)考慮負(fù)載和轉(zhuǎn)速控制的情況，往往需要繪制三維的坐標(biāo)分布圖。例如效率測(cè)試，就要做效率MAP圖的繪制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速、扭矩、效率之間的三元函數(shù)關(guān)系分析，獲取電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速控制下，加載不同負(fù)載扭矩時(shí)的高效區(qū)分布情況。同類型的圖表還有像電機(jī)轉(zhuǎn)矩常數(shù)與電機(jī)溫度、輸出電流之間的變化圖等。

電機(jī)效率特性MAP圖