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电机开环响应时间 [复制链接]

 

开环使用PWM控制一个直流有刷电机,如何知道电机响应到某一转速所需的时间


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『如何知道电机响应到某一转速所需的时间』

开环使用?

机械负载不变化,占空比变化,电动机转速达到稳定的时间是无穷长。正如RC电路,达到稳定的时间是无穷长一样。


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要想知道电动机转速如何跟随PWM占空比变化,需要知道电动机转动惯量,知道电动机的机械负载,知道某一特定PWM占空比下电动机的扭矩,知道PWM改变之前电动机的转速。

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给电机发送转速信息,开环控制电机达到指令转速,并且返回这一转速信息,因此我想知道电机最长多长时间可以达到指定转速,想问一下这个时间可以通过实验大致测量得到吗  详情 回复 发表于 2022-5-7 16:41

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电动机转速 VS Torque,决定 加速时间多久!


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maychang 发表于 2022-5-3 16:43 『如何知道电机响应到某一转速所需的时间』 开环使用? 机械负载不变化,占空比变化,电动机转速达到 ...

给电机发送转速信息,开环控制电机达到指令转速,并且返回这一转速信息,因此我想知道电机最长多长时间可以达到指定转速,想问一下这个时间可以通过实验大致测量得到吗


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maychang 发表于 2022-5-3 18:37 要想知道电动机转速如何跟随PWM占空比变化,需要知道电动机转动惯量,知道电动机的机械负载,知道某一特定P ...

给电机发送转速信息,开环控制电机达到指令转速,并且返回这一转速信息,因此我想知道电机最长多长时间可以达到指定转速,想问一下这个时间可以通过实验大致测量得到吗

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『这个时间可以通过实验大致测量得到吗』 当然可以。只要测量出发送指令到电动机达到某转速这段时间。  详情 回复 发表于 2022-5-7 17:01

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我还能说啥 发表于 2022-5-7 16:41 给电机发送转速信息,开环控制电机达到指令转速,并且返回这一转速信息,因此我想知道电机最长多长时间可 ...

『这个时间可以通过实验大致测量得到吗』

当然可以。只要测量出发送指令到电动机达到某转速这段时间。

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这个时间的长短与PWM占比有关系吗,例如pwm占比越大,时间越短之类的关系 谢谢  详情 回复 发表于 2022-5-7 17:04

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maychang 发表于 2022-5-7 17:01 『这个时间可以通过实验大致测量得到吗』 当然可以。只要测量出发送指令到电动机达到某转速这段时间。 ...

这个时间的长短与PWM占比有关系吗,例如pwm占比越大,时间越短之类的关系

谢谢

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实际上,对RC电路施加一个阶跃电压,其微分方程和对电动机施加一个阶跃电压的微分方程,形式上是完全一样的。 微分方程形式一样,其解也必定一样。这就是我在2楼说 ”正如RC电路,达到稳定的时间是无穷长一  详情 回复 发表于 2022-5-7 17:13
PWM占空比控制的是电动机两端电压。 这和RC电路一样。RC电路,突然施加上去的电压越高,电容两端最终电压也越高。但RC电路的时间常数却不因施加的阶跃电压高低而改变。RC电路的时间常数是RC电路自身的性质。  详情 回复 发表于 2022-5-7 17:10
PWM占空比越大,电动机最终转速越高,占空比为1则电动机最终达到最高转速,这一点是确定的。但若电动机是从零转速开始,则占空比越大,达到最终转速所需要的时间越长。  详情 回复 发表于 2022-5-7 17:08

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我还能说啥 发表于 2022-5-7 17:04 这个时间的长短与PWM占比有关系吗,例如pwm占比越大,时间越短之类的关系 谢谢

PWM占空比越大,电动机最终转速越高,占空比为1则电动机最终达到最高转速,这一点是确定的。但若电动机是从零转速开始,则占空比越大,达到最终转速所需要的时间越长。


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我还能说啥 发表于 2022-5-7 17:04 这个时间的长短与PWM占比有关系吗,例如pwm占比越大,时间越短之类的关系 谢谢

PWM占空比控制的是电动机两端电压。

这和RC电路一样。RC电路,突然施加上去的电压越高,电容两端最终电压也越高。但RC电路的时间常数却不因施加的阶跃电压高低而改变。RC电路的时间常数是RC电路自身的性质。


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我还能说啥 发表于 2022-5-7 17:04 这个时间的长短与PWM占比有关系吗,例如pwm占比越大,时间越短之类的关系 谢谢

实际上,对RC电路施加一个阶跃电压,其微分方程和对电动机施加一个阶跃电压的微分方程,形式上是完全一样的。

微分方程形式一样,其解也必定一样。这就是我在2楼说 ”正如RC电路,达到稳定的时间是无穷长一样“ 的理由。

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好的!谢谢 还有一个问题,就是,电机转速从0到100和转速从2000到2100所需的时间会一样吗,我直观看起来感觉后者更快,毕竟转速变化的起始电压会比较大,您觉得呢    详情 回复 发表于 2022-5-7 17:34

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maychang 发表于 2022-5-7 17:13 实际上,对RC电路施加一个阶跃电压,其微分方程和对电动机施加一个阶跃电压的微分方程,形式上是完全一样 ...

好的!谢谢

还有一个问题,就是,电机转速从0到100和转速从2000到2100所需的时间会一样吗,我直观看起来感觉后者更快,毕竟转速变化的起始电压会比较大,您觉得呢

 

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『电机转速从0到100和转速从2000到2100所需的时间会一样吗』 需要 ”其它条件相同“,例如是同一个型号的电动机,同样的端电压……。 从0~100和2000~2100所需要的时间一般不同。后者  详情 回复 发表于 2022-5-7 17:51

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我还能说啥 发表于 2022-5-7 17:34 好的!谢谢 还有一个问题,就是,电机转速从0到100和转速从2000到2100所需的时间会一样吗,我直观看起 ...

『电机转速从0到100和转速从2000到2100所需的时间会一样吗』

需要 ”其它条件相同“,例如是同一个型号的电动机,同样的端电压……。

从0~100和2000~2100所需要的时间一般不同。后者时间长。

仍以RC电路来比拟。假定电容两端最终电压为V,那么电容两端电压从0到1V和从3V到4V所需要的时间显然不同。后者时间长。

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您好  有个问题:为啥电机能和RC电路进行类比  详情 回复 发表于 2022-5-10 17:01

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maychang 发表于 2022-5-7 17:51 『电机转速从0到100和转速从2000到2100所需的时间会一样吗』 需要 ”其它条件相同“,例如 ...

您好  有个问题:为啥电机能和RC电路进行类比

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从物理上看,RC电路由一个电压源在时刻为零时通过R为C充电,开始时电流由电压和R决定。但C充电过程中两端电压逐渐升高,充电电流逐渐减小。电动机也是由一个电压源在时刻为零时通过电磁转矩使电动机加速,电流由电压  详情 回复 发表于 2022-5-10 18:18
[attachimg]605035[/attachimg]左边机械振子,右边是LC电路,二者看起来毫无关系。但是二者的运动微分方程形式上是完全一样的,所以必定遵循同样的运动规律。 这个方程,其实比RC电路的复杂。RC电路是一阶微分方  详情 回复 发表于 2022-5-10 18:13
我在11楼已经说过了:对RC电路施加一个阶跃电压,其微分方程和对电动机施加一个阶跃电压的微分方程,形式上是完全一样的。微分方程形式一样,其解也必定一样。  详情 回复 发表于 2022-5-10 18:08

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我还能说啥 发表于 2022-5-10 17:01 您好  有个问题:为啥电机能和RC电路进行类比

我在11楼已经说过了:对RC电路施加一个阶跃电压,其微分方程和对电动机施加一个阶跃电压的微分方程,形式上是完全一样的。微分方程形式一样,其解也必定一样。

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好的  十分感谢  详情 回复 发表于 2022-5-10 19:35

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我还能说啥 发表于 2022-5-10 17:01 您好  有个问题:为啥电机能和RC电路进行类比

LC谐振与机械振子比拟.png 左边机械振子,右边是LC电路,二者看起来毫无关系。但是二者的运动微分方程形式上是完全一样的,所以必定遵循同样的运动规律。

这个方程,其实比RC电路的复杂。RC电路是一阶微分方程,LC电路是二阶。


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我还能说啥 发表于 2022-5-10 17:01 您好  有个问题:为啥电机能和RC电路进行类比

从物理上看,RC电路由一个电压源在时刻为零时通过R为C充电,开始时电流由电压和R决定。但C充电过程中两端电压逐渐升高,充电电流逐渐减小。电动机也是由一个电压源在时刻为零时通过电磁转矩使电动机加速,电流由电压和绕组的直流电阻决定。随着电动机转速提高,电动机的反电动势也逐渐升高,通过电动机的电流逐渐减小。


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maychang 发表于 2022-5-10 18:08 我在11楼已经说过了:对RC电路施加一个阶跃电压,其微分方程和对电动机施加一个阶跃电压的微分方程,形式 ...

好的  十分感谢


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