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标题: 关于电机效率曲线的疑问 [打印本页]

作者: danran 时间: 2005-6-1 20:44
标题: 关于电机效率曲线的疑问
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关于电机效率曲线的疑问
电机的效率曲线，如图（常州吉庆电机厂网页提供）
[SYX192-180型电动自行车轮毂电机效率曲线图]
[attach]8898[/attach]

上述曲线，看来似乎所有参数都是转矩的函数，当然，条件是输入电压恒定，稳态
那么是否我们对电动车的分析走入了歧途？？
我们用于调速的控制器，相当于是在调整电机的输入电压，那么在输入电压变化的前提下，上图的分析意义就没有那么直接了；
首先，假设同样的路面情况下，调整电动车速度到不同的稳态，比如，10公里时速或20公里时速，电机的效率并不是这两个速度等效的电机转速在图上对应得效率点，而是这时的实际转矩对应得效率点；由于风阻随着速度的增加，应该是比线性更高的速度增加，具体要看流体力学的定义了，实际阻力为摩擦阻力加风阻，更是非线性的。这样很多厂家挑选电机的出发点就产生了问题。
其次，上坡下坡时，阻力的增加折算到扭矩上，显然大轮车需要付出的代价更大，同样的电机，效率点的移动影响更大，
第三，如果要考虑车的续航力，经济速度并不是图中效率最高点对应的转速，而是图中效率最高点对应得扭矩，换算成车轮的驱动力（和车轮直径有关）后，在电动车的速度——阻力曲线中找出相应得阻力点对应得速度。
请大家讨论

作者: 01 时间: 2005-6-2 09:45
标题: 关于电机效率曲线的疑问
是有这个问题，而且还有很多问题，现在所谓“正常行驶”的范围太小。

作者: danran 时间: 2005-6-4 20:25
标题: 关于电机效率曲线的疑问
换言之，电压应该作为参变量体现在效率图中，也就是像晶体管特性一样，会有一族曲线来描述不同情况下的电机工作

作者: 水穷云起 时间: 2005-6-4 21:57
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直流电机的效率同电压关系不是很大，而且可以认为电动自行车电机一般工作在额定电压的一半以上电压，在效率曲线中可以忽略电压影响。

作者: danran 时间: 2005-6-4 23:41
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比方说，我的电动车，平路无风，电子速度表指示为26-28公里。可是，城市里很多时候由于交通拥挤，速度有时需要到10-15左右匀速行驶。没有做过试验在这两种情况下输出功率会相差多大。换言之，一般在负载图中，扭矩增大，转速降低，这种情况适应上坡或迎风等情况，而实际使用中，主动降低速度的问题实际是扭矩减小，转速降低。这时候的效率变化显然需要分析。
这个问题的来源是，我一直想建立一种“经济巡航”的算法，就是通过测量电机电流，车速，得到一个在某种负载条件下的合理车速，使车续航里程最长。
其实，电池，控制器，电机，车体应该在设计的时候综合设计，动力组的特性应当与车行的负载特性符合。

作者: 水穷云起 时间: 2005-6-5 00:32
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简易款电动自行车，车速控制在10-15KM/H（用转把控制）时续行最长。

作者: ghost7023 时间: 2005-6-6 16:27
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作者: danran 时间: 2005-6-6 21:33
标题: 关于电机效率曲线的疑问
简单说，平路上，手柄旋到底，速度加到最大，阻力也大；要是手柄旋到中间慢慢开，阻力就小。这两种情况哪种效率高？续航力长？从图中似乎有相应转速对照扭矩，再由扭矩对应效率，然而这是错的。因为这时的低速是降低电压造成的。

作者: 水穷云起 时间: 2005-6-7 04:08
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实际上还要考虑摩擦阻力和风阻的影响。时速15以上就不能忽略风阻。

作者: danran 时间: 2005-6-7 07:25
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对，我们反过来想，如果我是电动车厂，应该如何设计？？是在10-15公里范围内设为续航里程最长，还是最高速度续航里程最长？还是其他的什么速度？我认为，在20公里时速左右，设为高效区，上坡12到15公里相对高效，这样可以保证续航里程的前提下，安全快速的到达目的。

作者: 水穷云起 时间: 2005-6-7 07:37
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一般350W的无刷电机都能保证在工作电流10A左右处于高效区，相当于时速25-30公里区间效率比较高，不过实际还是保持车速20KM/H以下，续行最长。

作者: danran 时间: 2005-6-7 19:04
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那是因为电池持续大电流放电放出的容量变小吧？？我一直琢磨着该怎么分析，数据太少。我想找出电动车的智能算法，让它自己选择速度，使续航最长。

作者: 水穷云起 时间: 2005-6-7 19:45
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主要还是负载问题：摩擦阻力和风阻增大所致。
如果要用智能算法来计算，其实很简单，只要计算输入电流和实际车速的比率就可以了，当达到该比率下降的临界点就是续行最长的点（前提是放电率要控制在1/2C以下，否则会影响电池寿命）。

作者: danran 时间: 2005-6-7 22:19
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呵呵，英雄所见略同！！这样，车的控制有几种模式：人工控制、续航力优先、电池寿命优先（限流值小，力量不够就脚蹬），还可以有一种定速模式，通电就往恒速上靠，手柄都不用转，刹车就ok，适合在交通不拥挤的长路段

作者: 水穷云起 时间: 2005-6-7 22:30
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其实如果电机功率是350W，则续航优先基本等于电池寿命优先（也不能太慢啊，否则跑同样的路花的时间太长）。

作者: danran 时间: 2005-6-7 23:18
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[这个贴子最后由danran在 2005/06/07 11:20pm 第 1 次编辑]

我对电磨一直不太感兴趣，对180W电机的轻便电动车有感情。总想把自己的车搞舒坦点。有两种做法，一种是将就原厂的设计，我不管他什么什么，只是找出原厂设计中的最佳点进行使用，另一种方法，就是我自己来定个点，换堆东西去凑它。
电池优先是指限制电池放电的最大电流，比方0.5C左右。

作者: 水穷云起 时间: 2005-6-8 00:03
标题: 关于电机效率曲线的疑问
如果一定要用180W电机，则必须用高速电机才能兼顾扭矩和效率。

作者: danran 时间: 2005-6-8 07:15
标题: 关于电机效率曲线的疑问
有种算法，说平路无风，75公斤载重，一般输出功率105W左右。电机输出功率为2*3.14*转速*转矩，按照轮周长1800毫米，时速20公里，得出转速越3转/秒，这时转矩5.5牛米。轮周长1400毫米的，扭矩为4.3牛米。不知大体可正确？？我看浙大同心的轮毂，4牛米以下的小转矩，效率减低比较快，而有刷电机的下降点一般在2牛米。是不是说后者的高速性能要好而前者的爬坡性能要好呢？

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