n5321 | 2025年9月16日 23:43

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还是要把Matlab拉出来做科学计算!

django 下面的code 关联数据太多!

所以在python下面的科学计算有点乱,或者直接说自己matlab还是用的更溜一点!于是改用matlab来重构一下excel表的数学模型!

问题1:不算是bug! stall torque是通过拟合5个点的数据做一维线性拟合——推导出来的! excel里面用的软件自带的trend!matlab or python 可用的空间太多了!但是总归还是call some function! 最后总还是有细微的差异!1012.9mNm VS 1013.2mNm 据说原因是excel与matlab python底层的实现方式和浮点数运算精度存在微小的差异。

奇奇怪怪 step by step的check!

两个小小差异!

  1. 1个电流的数据点从0.81手误输成了0.83.

  2. gcm转换成mNm的系数原来用的是 GCM_TO_MNM = 0.0980665;改成一个更粗糙一点的 GCM_TO_MNM = 0.0981;

最后计算获得的数据一致了!

定义

Torque Constant KtK_t 是 BLDC 电机的一个基本参数,用来描述 电流与输出扭矩之间的线性关系

T=KtIT = K_t \cdot I

  • TT = 输出扭矩(Nm 或 mNm)

  • II = 电机相电流(A)

  • KtK_t = 扭矩常数(Nm/A 或 mNm/A)

简单来说,就是“每安培电流能产生多少扭矩”。


2️⃣ 单位

根据使用场景不同,常见单位有:

单位说明
Nm/A国际标准单位(SI)
mNm/A小型电机常用
oz·in/A美制单位,适合小型舵机等

注意:单位必须和电流单位匹配,否则计算出的扭矩会出错。


3️⃣ 物理意义

  • KtK_t 越大 → 同样电流能产生的扭矩越大 → 电机“力气”越大

  • 线性关系:在正常工作区,输出扭矩几乎与电流成正比

  • 公式推导(基础版):

Kt=TstallIstallI0K_t = \frac{T_\text{stall}}{I_\text{stall} - I_0}

  • TstallT_\text{stall}:堵转扭矩(stall torque)

  • IstallI_\text{stall}:堵转电流(stall current)

  • I0I_0:空载电流(no-load current)

也就是说,从空载到堵转的电流变化产生对应的扭矩变化,比例就是 KtK_t


4️⃣ 与反电动势常数 KeK_e 的关系

BLDC 电机还有一个相关参数 反电动势常数 KeK_e

E=KeωE = K_e \cdot \omega

  • EE = 反电动势(V)

  • ω\omega = 电机角速度(rad/s)

SI 单位下,理论上:

KtKeK_t \approx K_e

  • 这意味着电机的扭矩常数和反电动势常数是同一物理量,只是单位不同(Nm/A vs V/(rad/s))。