電機(jī)參數(shù)的測(cè)量是正確調(diào)試電機(jī)的前提，尤其在無(wú)感調(diào)試中，參數(shù)的正確與否直接影響電機(jī)能否正常運(yùn)行。 測(cè)量參數(shù)時(shí)可以使用 ST 提供的 motor profiler 也可以手動(dòng)測(cè)量。

電機(jī)的一些關(guān)鍵參數(shù)包括相電阻、相電感、反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)、極對(duì)數(shù)以及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等。

相電阻

相電阻的測(cè)量可以使用萬(wàn)用表做粗略的測(cè)量，或者使用電橋測(cè)量。萬(wàn)用表兩端分別連接電機(jī)的任意兩相，所得到的阻值的一半就是相電阻。

相電感

相電感一般使用電橋測(cè)量，常見(jiàn)的測(cè)量方法是將電橋頻率設(shè)為 1KHZ 以上，也可以設(shè)置為系統(tǒng) PWM 所使用的的頻率，電壓給 1V 左右，然后測(cè)量電機(jī)在該頻率下的電感。

同樣用電橋的兩端連接電機(jī)的任意兩相，得到的電感值的一半就是相電感；為了提高準(zhǔn)確度，可以旋轉(zhuǎn)一圈，多次測(cè)量求平均值。

反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)

反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)一般采用電機(jī)對(duì)拖的方式進(jìn)行測(cè)量。小型電機(jī)可以使用電動(dòng)工具帶動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)示波器觀測(cè)電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)波形，計(jì)算波峰與波谷的電壓值，并計(jì)算此時(shí)的轉(zhuǎn)速，反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)由下式計(jì)算得出：

U 是反電動(dòng)勢(shì)的幅值，單位是伏特 v ，ω 是旋轉(zhuǎn)角速度，單位是 rad/s，n 為轉(zhuǎn)速，單位是rpm，ke 的單位是 v?s/rad， 實(shí)際使用中常常使用 rpm 表示電機(jī)的速度，使用 v/krpm 表示反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)的單位 ,它們之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如下：

極對(duì)數(shù)

關(guān)于電機(jī)的極對(duì)數(shù)，一般電機(jī)廠商都會(huì)給出，如果不確定，也可以通過(guò)測(cè)試得到。

可以使用低壓直流電源，限制一定的電流，加載到三相中的任意兩相，用手轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)一圈，有穩(wěn)定位置的個(gè)數(shù)就是極對(duì)數(shù)。

當(dāng)然也可以通過(guò)示波器測(cè)試，將示波器的端子和地連接到三相電機(jī)的任意兩相上，用手轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)一圈，出現(xiàn)幾個(gè)正弦波，就是幾對(duì)極。

假如極對(duì)數(shù)為p，那么機(jī)械轉(zhuǎn)速與電氣速度的關(guān)系為：機(jī)械轉(zhuǎn)速×p=電氣速度

轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

在電機(jī)的加減速控制中，常常會(huì)涉及到轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)量。

轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是一種表征剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大小的物理量，與剛體的質(zhì)量、質(zhì)量相對(duì)于轉(zhuǎn)軸的分布等有關(guān)。

轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)整個(gè)無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性以及動(dòng)態(tài)響應(yīng)都有很大的影響，特別是頻繁的正反轉(zhuǎn)切換、頻繁的加減速過(guò)程中，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的影響非常明顯。

小慣量的電機(jī)啟動(dòng)很快，制動(dòng)性能也好，頻繁加減速響應(yīng)快，適合輕負(fù)載、高速度的場(chǎng)合。但是如果負(fù)載很大，電機(jī)慣量很小，那么這時(shí)候可能會(huì)對(duì)電機(jī)軸造成損壞，因此電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與折算到電機(jī)軸的負(fù)載慣量應(yīng)該合理匹配，過(guò)大過(guò)小都不合適。

常見(jiàn)的無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)定方法包括自減速法、輔助擺錘法以及扭擺法。這里以常用的自減速法為例，簡(jiǎn)單說(shuō)明無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)試方法。

給電機(jī)額定勵(lì)磁電流，轉(zhuǎn)速高于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，讓電機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)；等電機(jī)平穩(wěn)后迅速切斷電機(jī)電源，電機(jī)在慣性狀態(tài)下會(huì)繼續(xù)運(yùn)行，并自然減速，測(cè)定電機(jī)的減速曲線：

如上圖所示，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可

以由下面的公式算出：

J 為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，單位是 kg?m^2；P 是額定轉(zhuǎn)速下的機(jī)械損耗和空載鐵損之和，單位是 kw；n1 是 t1 時(shí)刻的轉(zhuǎn)速；n2 是 t2 時(shí)刻的轉(zhuǎn)速，單位都是 rpm。

總結(jié)

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