用MATLAB繪制電機效率MAP圖

今天給大家介紹如何用MATLAB繪制電機效率MAP圖。所謂效率MAP圖，就是電機（和控制器）在給定轉速和轉矩下的效率分布。電機（和控制器）的效率是電機轉速和輸出轉矩的二元函數，在三維坐標中是一個曲面。

今天給大家介紹如何用MATLAB繪制電機效率MAP圖。所謂效率MAP圖，就是電機（和控制器）在給定轉速和轉矩下的效率分布。電機（和控制器）的效率是電機轉速和輸出轉矩的二元函數，在三維坐標中是一個曲面。當我們用不同值的效率平面（平行于T-n平面的平面）去“切”這個曲面，并將切線投影到T-n平面上，即是電機的效率MAP圖。這與地理上的等高線圖非常相像，所以我們用contour函數來繪制電機效率MAP圖。

1. 數據準備

以一臺2kW無刷直流電機為例，效率試驗和加載試驗獲得的數據如下圖，為常見的xls格式（即Excel表格），加載試驗的數據主要用于繪制電機的機械特性。

2. 數據導入

將試驗數據導入MATLAB，并生成轉速向量、轉矩向量和效率向量。注意，三個向量的長度必須一致。這里我們用到xlsread函數。

3. 設置效率曲線數值向量

value_eff向量用于設置效率MAP圖中各曲線的標定數值，作為contour函數的調用參數。向量值和長度根據實際電機設置，向量維數越高，MAP曲線越密。

4. 擬合機械特性曲線

polyfit函數用于擬合轉速和轉矩的關系。直流無刷電機的機械特性是一條直線，所以維數設為“1”，具體用法參見MATLAB的Help文檔。輸入該指令后按“Enter”鍵，得到兩個參數-0.0782和90.1554，即可得到電機的機械特性函數Tor-0.0782*spd 90.1554。

5. 編寫機械特性函數

新建一個M文件，建立機械特性函數并保存在MATLAB的文檔路徑中，一般為“C:Users用戶名DocumentsMATLAB”。這時，MATLAB的Current Directory中就會出現一個新的M文件“T”，供MATLAB調用。

6. 繪制機械特性曲線

根據實際測量數據，設置擬合的機械特性曲線的范圍。使用plot函數繪制低轉速機械特性、高轉速機械特性和試驗機械特性，得到機械特性曲線。

7. 繪制效率MAP

使用contour函數繪制效率MAP圖，并標定效率數值。

8. 標定效率數值

使用clabel函數標定效率數值。

9. 設定坐標、標題等

可以使用相關指令或在figure的insert菜單中直接設置坐標、標題等。

10. 其他

電機效率MAP圖通常只要求機械特性以下的部分，這個可以截圖到各種圖片處理軟件進行處理，最后得出的電機效率MAP圖見下圖。