実機の機械出力の測定は計測設備が必要です。
計算では、機械出力は、平均トルクと2πと回転数/秒の積で求められます。
トルクの瞬時値は回転角度の変化に対する、励磁エネルギーの変化量でもとめられますが、変動、休止区間、励磁巻線の重複があり複雑です。
以下の台形の励磁電流波形OABOが、矩形の励磁曲線のループoaboと等価として、1回転中の励磁サイクルエネルギーを累積して、 機械出力と平均トルクを計算することにしました。
機械出力=(1回転中の励磁サイクル数 x 励磁サイクルエネルギー)x1秒間の回転数
平均トルク=(1回転中の励磁サイクル数 x 励磁サイクルエネルギー)/ 2 π
1回転中の励磁サイクル数はSRモータの極数により異なります。
以下の例で数えてみると、
2相 固定子2/回転子2極 -> 2回
2相 固定子4/回転子2極 -> 4回
3相 固定子6/回転子4極 -> 12回
4相 固定子8/回転子6極 -> 24回
励磁サイクル数=固定子数x回転子数/2 となりました。
励磁サイクルエネルギー(矩形電流駆動の場合)は、
1/2x(LmaxーLmin)xIxIとなります。
Lmax:正対時のL値 Lmin:非正対時のL値
注:Lmax 、LminはIを重畳して測定する。
モータの極数、正対時のL値、非正対時のL値 、最大電流Iにより、機械出力とトルクが求まります。
今後、データを使って検証していきます。