自由摸索的电机知识补全1

前言

• 学习FOC的过程中，只有对于手上的电机的物理结构和特性足够了解，才能完全搞懂为什么这样控制。虽然我物理基础不行，对相关概念的模糊程度简直近乎一团浆糊，但是好在我有牢d和牢c，一个土AI一个洋AI，能不厌其烦给我解释一系列从弱智到复杂的问题。
• 在此记录我几乎是从0开始摸索电机相关知识的过程，从简单的电感通电产生磁场开始，到现代电机优化最关键的问题，可能都会有讨论。
• 将会持续更新

电机中电感的变化

1. 电感与磁链的关系？
   

   • 磁链是穿过线圈的磁感线的总和，所以要考虑匝数，反过来说，一个绕组激发的磁链与绕组匝数有关。
   • 电流是磁链激发的水源, 电感是水管的粗细程度, 磁链是水管内流过的水量(大致这么理解)
   • 电感中磁链变化, 电感两端产生电压
     

2. 电感值如何定义？
   
   
   

3. 同一个绕组的电感值为何会变化?

   • 回忆中学物理实验, 一个通电螺线管产生磁场, 向管中插入和拿走铁芯，产生的磁场强度不同，但是电流不变，所以静态电感等于是在变化，类比到电机内部，就是绕组磁路上的磁阻一直在改变，导致了绕组电感值变化.
   • 核心点: 一个绕组的电感并不是只由绕组本身性质决定, 还由磁路上的磁阻决定.
   • 电机运行时电感会变化, 就是因为每个绕组的磁路在随时变化, 磁阻在随时变化.

4. 电机运行过程中的自感和互感是什么？

   • 电机绕组的自感是在没有其它线圈影响的情况下, 绕组自身的电感值. 并不是说没有影响电感就不会改变, 绕组除了受其它绕组的磁场影响, 还受磁路变化的影响, 所以自感随时在变.
   • 互感是受到其它绕组激发变化的磁场的影响, 在绕组两端产生电压(反电动势)的现象. 衡量互感现象的强弱用互感系数M. 由于互感现象依靠磁场的传递, 所以也会受磁链磁阻的影响.
     
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5. 运行过程中自感和互感如何变化？
   这一点的详细推导我正在跟着一个视频学习: PMSM无感控制-P1-永磁同步电机的数学模型建立与简化_哔哩哔哩_bilibili
   
   
   

电机中的反电动势

• 之前关于互感的讨论引出了互感造成反电动势的话题, 我就好奇反电动势的组成成分, 提出问题如下:

1. 电机运动中产生的反电动势都是由互感造成的吗?

   
   并不是只由互感造成, 互感反而是比较小的一部分
   

2. 永磁体产生的反电动势是比较好预测和补偿的，若是想要追求精细控制，困难的是搞定互感的那一部分，对吗?
   
   
   
   看到了不少熟悉但是没有完全掌握的名词, 还需学习.
   以下是互感补偿的方案:
   

电机结构有关: 气隙

1. 气隙对应电机结构的哪一部分?
   
   也就是这个, 气隙很小, 看样子是典型的无人机电机, 想必制造精度要求也很高, 否则定子转子就要磨秃噜皮了:
   
   
   

2. 什么是铁损和铜损？是在铁芯和绕组上的损耗吗？为什么气隙会影响铁损和铜损？

   • 铁损:
     
   • 铜损: 简单说就是电流流经导线, 导线有电阻, 所以发热造成的损耗
     
   • 气隙对损耗的影响:
     
     
     怪不得我经常用的无人机电机那么贵但是那么生猛XD

没了, 嘻嘻😋