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[参考译文] DRV11873:如何计算驱动器的输出功率

Guru**** 1135610 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV11873
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1306990/drv11873-how-to-calculate-the-output-power-of-a-driver

器件型号:DRV11873

嗨、团队,

  标题中为,我有一个额定功率为20W 的电机。如何计算驱动器的输出功率、以确保它能够驱动电机?

 例如、如何计算驱动器在设定电压下的输出功率? 您能告诉我计算方法吗?

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    尊敬的 Suy:  

    感谢您在 e2e 电机驱动器论坛上发帖。

    我们的许多团队成员目前在美国假期期间不在办公室-但将在1月的第1周之前重新上任。

    请预计回复会延迟、请随时提供其他信息。
    此致、
    安德鲁

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    尊敬的 Suy:

    电机的额定电压或电流是多少?

    让我举例说明、假设施加的电压为12V、那么您的电机可能驱动到接近1.5A。

    DRV11873可以通过电阻器(R cs)进行配置、以实现电流限制-如果我们在 CS 引脚上使用6.8K 电阻器、它可以提供高达0.97A 的电流

    另请阅读数据表中突出显示的行、在启动期间、为了提供良好的启动扭矩、器件将提供比 RCS 设置的电流值高1.5倍的速度。 在本例中、它的电流大约为1.5A。 这将通过将电流降低到0.97A 来确保电机启动并随后进入闭环。

    当电机反向旋转时、电动势增大、通过 Widing 的电流减小。

    有效功率将是 Power = Speed * Torque

    假设是理想系统、 Pin (输入电源) = Pout (输出功率)

    引脚= Vdc * IDC

    Pout = 速度* 扭矩= EA*ia + EB*IB + EC * IC。 其中 EA、b、c 为 BEMF、ia、b、c 为与 BEMF 相电流

    如果清楚、请告诉我。

    谢谢、此致、

    文卡塔德里

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    您好,Venkatadri,   

     非常感谢您的答复。

      如上所述、我有一些问题:

     1、在 " Pin = Vdc * IDC "的公式中、Vdc 是 DRV11873的 VCC、而 IDC 是过流?

     2、假定系统理想,  引脚= Pout,但在实际应用中有必要使电机的效率倍增吗?  

     3、在 " Pout =  Speed * Torque = EA*ia + EB*IB + EC * IC "的公式 中,我在规格中找到了速度、扭矩和 BEMF ,电机规格中是否提到了 BEMF 和电流三相 BEMF 和相电流?

      在下图中、n 代表速度、η 代表效率、P 代表电机功率、I 代表相电流、水平坐标为转矩。

      

      从曲线可以看出、当速度为600rpm (8V 电机驱动电源、占空比为30%)时、根据 Pout = Speed * Torque 公式、相应的电机电功率为4.8W、但输入功率仅为1W、 并且电机在工作时被驱动、输入功率小于电机功率。 这使我感到非常困惑、是否可以问一下在这种情况下应如何计算电机的功率?

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    尊敬的 Suy:

     1、在 " Pin = Vdc * IDC "的公式中、Vdc 是 DRV11873的 VCC、而 IDC 是过流?  

    这是总线电流(直流母线)

     2、假定系统理想,  引脚= Pout,但在实际应用中有必要使电机的效率倍增吗?  

    是的、您回答正确。 需要考虑电机损耗、包括风阻摩擦、粘滞、绕组系数等。我刚刚提供了通用功率平衡法。

     3、在 " Pout =  Speed * Torque = EA*ia + EB*IB + EC * IC "的公式  中,我找到了 规格中的速度、扭矩和 BEMF ,电机规格中是否提到了 BEMF 和电流三相 BEMF 和相电流?

    数据表提供了基准速度下的 BEMF 常数、我们必须将其与电机转速 相乘、以在相位上构建 BEMF。

    示例: 来自数据表的 EMF 常数为35.363mV/rad/s。 假设2000 rpm (209 rad/s)下、BEMF 的产生速度将为35.363 * 209  

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    尊敬的  Venkatadri:

      很抱歉我没有及时看到你的答复,所以我刚才再次修改了我的答复。

      请看一下上一篇文章的最后一个问题、这主要是我无法理解的电机功率问题。

      转速为600rpm 时,电动机功率 P=600*780/98000≈4.8W。

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    尊敬的 Suy:

    我到1月2日上班。  我将详细介绍电机规格并验证它。   

    我们需要验证转速为600 rpm 时的扭矩(KT * CURRENT),无论它是无负载还是负载,请验证。  

    谢谢、此致、  

    文卡塔德里

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    尊敬的  Venkatadri:

      好,我 期待您的验证。   

    我刚才从电机制造商那里得到的另一个信息是、当 PWM 占空比为100%时、通过持续增大负载 来获得该曲线、实际上我们使用相对轻的负载、然后控制 PWM 占空比来控制速度。 我不知道在这两种情况下、相同速度下的电机扭矩是否为线性。
    谢谢!

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    尊敬的 Suy:

    感谢您提供更多信息-  

    我们的许多团队成员目前在美国假期期间不在办公室-但将在1月的第1周之前重新上任。

    请预计回复会延迟、请随时提供其他信息。
    此致、
    安德鲁

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    尊敬的 Suy:

    这是什么类型的负载? 风扇或泵?

    您能否为我提供使用的缩放参考(780/98000缩放)。  如果我缺少一些信息、我很抱歉。

    谢谢、此致、

    文卡塔德里

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    尊敬的  Venkatadri:

      非常抱歉意外关闭了此问题。

      电机的负载是镜头组、重约100g。我们的要求是电机转速为600rpm、但目前存在两个问题: 首先、存在电机工作过程失速的情况、发现 UVW 三相信号的测量丢失。 第二、电机将停止工作并在1秒后重启。 这两种情况下的调节占空比和电压仍然存在、并且不知道它是否与电机有关。

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    尊敬的 Suy:

    锁定检测和释放时间如下表所示。  

    您是否尝试过将电流限制提高到更高? 你能尝试降低 RCS 和增加 ILIMIT 应该有助于保持扭矩吗?

    谢谢、此致、

    文卡塔德里

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    尊敬的  Venkatadri:

    我已经尝试将 ILIMIT 设置为最大值、但仍然可以。 不知道驱动器电源是否不足?

    如上文驱动器输出功率计算公式"P=Vdc*IDC"所述,最大输出功率等于 Vdc 乘以电机的起始电流?

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    尊敬的 Suy:

    您能否分享相电流的 CRO 捕获结果?

    是的、从电源汲取的最大输出功率为启动电流、该电流是 ILIMIT 的1.5倍。

    但在失败的地方、我们需要了解。 600 rpm 似乎更低、最大速度是多少? 您是否检查该功能在更高的速度范围内是否能可靠运行?

    谢谢、此致、

    文卡塔德里

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    尊敬的  Venkatadri:

    驱动器没有问题、最终发现电机轴承上的弹簧出现失速和失速的现象、重新加工后是正常的。
    非常感谢!

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    尊敬的 Suy:

    感谢确认。  

    如果您没有看到其他问题、请通过单击"已解决"帮助关闭此问题、我们可以开始新主题以进行新讨论。

    谢谢、此致、

    文卡塔德里