尾馬壽命問題請教-高轉速/小Pitch尾槳 vs 低轉速/大Pitch尾槳

kuntan

chan.chenhao 發表於 2013年6月8日 09:22 AM
因電變熱=>50%電流>100%電流
因PWM=>50%電壓=1/2 100%電壓(MOS啟時間只有1/2)
這邊只要看平均電壓電流就 ...

C大~不用糾結啦~小弟說明一下發熱的問題~

馬達部分 : 效率=(輸入功率-輸出功率)/輸入功率，損失功率(發熱量)=輸入功率*(1-效率)，損失功率(發熱量)=鐵損+銅損+機械損+風損，鐵損:定子矽鋼片的磁阻造成的損失(跟矽鋼片等級Hxx有關)，銅損:銅線內阻造成的損失(除非是超導體內阻幾乎等於零)，機械損:機械摩擦力造成的損失(軸承)，風損:空氣阻造成的損失(馬達轉子本身或跟馬達同軸的熱風扇，不是指槳負載部分喔)，因為有軸承的機械損跟沒有散熱風扇的風損都很微小，所以油門100%轉速高時的機械損跟風損造成的損失功率只是微幅增加(一般幾乎都忽略不計了)，而鐵損+銅損在油門50%時因為電流的增加就會有明顯的造成損失功率的增加，因此50%時電變的溫度就會比較高~

電變部分 : 功率開關(MOS、IGBT、電晶體)在ON時[S]雖然[/S]有電流(馬達電流)[S]但是兩端電壓幾乎等於0所以功率幾乎為零[/S]消耗功率跟電流及內阻成正比，而在OFF時雖然兩端有電壓(電池電壓)但是沒有有電流所以功率[S]也[S/]為零，可是功率開關在由ON變OFF時或由OFF變ON時就會同時有電壓跟電流(雖然幾ms甚至是us而已時間很短但是還是一樣會產生功率)，而功率的大小除了跟電壓及電流成正比之外，還跟開關的頻率(PWM載波頻率)成正比，而一般電變的載波頻率在飛行時是不會改變的，而電壓的降低情況在飛行時也是差不多的(差幾秒到數十秒)，所以影響最大的就是電流了，油門50%的電流大，油門100%的電流小，當然就是油門50%時電變的溫度較高囉~

P.S:因為PWM載波頻率就是單位時間內的開關次數，因此載波頻率高就是單位時間內的開關次數多，單位時間內產生的熱功率當然高，所以除非真的有需求(轉速跟馬達極數問題)，否則不要將載波頻率調太高，不然會造成電變溫度升高~

chan.chenhao

linci34000326 發表於 2013年6月8日 10:06 AM
...雖然市面上有賣監測套件，但玩不起
若以前學生時期，上課內容這麼有趣，我一定不會翹課…

沒有監測套件, 知道理論後也還是有機會對自己的機子有更進一步的瞭解的啦!
討論有興趣的問題, 真的蠻有趣的, 謝謝大家的參與...

小弟接下來應會去看PWM訊號部份, 有不瞭解的部份再麻煩大家囉...

chan.chenhao

kuntan 發表於 2013年6月8日 10:34 AM
C大~不用糾結啦~小弟說明一下發熱的問題~

馬達部分 : 效率=(輸入功率-輸出功率)/輸入功率，損失功率(發 ...

K大, 謝謝您的資訊...

方便再請問一下, 若是要考慮電變(MOS)發熱的問題, 是只要考慮conduction loss就可以了嗎? 其它損耗如switching loss是完全不用考量還是在一定的頻率以上時需放入考量??

kuntan

conduction loss的意思如果是指小弟說的完全導通ON時的功率損耗，因為功率幾乎為零一般可以忽略不計，switching loss的意思是功率開關在由ON變OFF時或由OFF變ON時的損失，只要是電變有輸出(油門大於0時)兩者都會產生~

抱歉~小弟在電變部份沒說清楚，現在補充一下~

PWM載波頻率在電變設定好就固定了(例如1KHz)，在飛行時不管油門多大轉速多高PWM載波頻率都不會改變(一樣是1KHz)，會改變的是PWM載波的工作週期(Duty cycle)，油門小時PWM載波的工作週期小輸出電壓就低，配合輸出頻率低(不是PWM載波頻率喔~)馬達就會以低速運轉，油門大時PWM載波的工作週期大輸出電壓就高，配合輸出頻率高馬達就會以高速運轉~

P.S:工作週期(Duty cycle)=ON的時間/週期，週期=1/頻率=ON的時間+OFF的時間。

chan.chenhao

Google到的資料, 看不太懂, 先留個記錄.

davidlitmanen

chan.chenhao 發表於 2013年6月10日 08:53 AM
Google到的資料, 看不太懂, 先留個記錄.

就是耗損功分兩個部分討論，一個是切開以及切關以後的耗損，用I^2R計算。圖中綠色的面積。
一個是切的過程中之號損，就是圖中橘色的面積。你可以看下半部的式子很顯然是三角型面積公式。
他用IV來計算功率，再對時間積分，F是I或V隨時間變化的斜率。還有一項是電容的功率CV^2。

其實我也是看圖說話，應該八九不離十